簡明普通物理學

前言

物理學是一門培養(yǎng)和提高學生科學素質(zhì)、科學思維方法和科學研究能力的重要基礎(chǔ)學科.科學的理論總是要發(fā)展的，隨著物理學的發(fā)展，物理學的基本概念也在發(fā)生變化.大學物理學教材的不斷更新?lián)Q代，已經(jīng)成為物理學教學改革的永恒主題.物理學教學內(nèi)容改革的重點是要實現(xiàn)物理學課程內(nèi)容的現(xiàn)代化.所謂現(xiàn)代化就是要充分反映時代的特征，更加準確地把握物理學的基本概念，以現(xiàn)代物理學的思想、概念和方法改編經(jīng)典物理學，加強近代物理.本書較大幅度地改革并簡化了傳統(tǒng)的普通物理學內(nèi)容，在內(nèi)容安排和處理等方面具有一些特色，特別注意到了學生能力和素質(zhì)的培養(yǎng).我們以現(xiàn)代物理學知識為主導，貫穿以科學研究的思想、方法和語言，以利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才；以時空、對稱性概念為起點，以物質(zhì)與運動為核心，構(gòu)筑以實物與場、粒子與波為結(jié)構(gòu)特征的概念體系，力圖建立一個現(xiàn)代化的、完整的、統(tǒng)一的、和諧的物理圖像；用較小的篇幅，既闡明了經(jīng)典物理的核心內(nèi)容，又勾畫了近、現(xiàn)代物理學中的重要圖景，不僅把相對論和量子力學兩大現(xiàn)代物理的主要點和結(jié)論及早呈現(xiàn)在讀者面前，而且有關(guān)概念貫穿于全書，貫穿于物理學概念的現(xiàn)代化之中，力圖在比較小的篇幅里，使學生對這一個絢麗多彩的物理學世界理解得更深刻一些，對現(xiàn)代物理學的內(nèi)容了解得更多一些，還讓他們知道：物理學各個部分的內(nèi)容不是孤立的，而是相互交叉形成一條線鏈的.我們認為：應(yīng)當把物理學的這種完整性和統(tǒng)一性放在首要的地位，應(yīng)當把大學物理學作為一門統(tǒng)一的基礎(chǔ)課，而不是分割成力學、熱學、電磁學、光學和原子物理學這樣五門各自獨立的課程.學習物理學，除了學習事實、定律、方程和解題技巧外，還必須了解各分支之間的相互聯(lián)系，從整體上邏輯地、和諧地把握物理學；學會區(qū)別理論和應(yīng)用、物理思想和數(shù)學工具、一般規(guī)律和特殊事實、主要效應(yīng)和次要效應(yīng)、傳統(tǒng)的推理方式和現(xiàn)代的推理方式，等等。

內(nèi)容概要

本書是面向21世紀普通物理學課程改革和教材建設(shè)研究的成果，包括了作者長期教學實踐積累的教學經(jīng)驗和教學研究成果，吸收了國內(nèi)外最新教材中的部分優(yōu)秀內(nèi)容，較大幅度地改革并簡化了傳統(tǒng)的普通物理學內(nèi)容，在內(nèi)容安排和處理等方面尤為注意學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，全書分為三篇13章，分別講述力、熱、電、光、原子物理等方面的基礎(chǔ)知識，內(nèi)容緊緊圍繞大學物理課程的基本要求，但在結(jié)構(gòu)上有較大的變化：以時空、對稱性概念為起點，以粒子與波、波粒二象性為線索，強調(diào)各知識分支之間的相互聯(lián)系，力圖構(gòu)建一個現(xiàn)代化的、完整的、統(tǒng)一的、和諧的物理圖像，以便讓學生從整體概念上簡單地、邏輯地把握整個物理學。　　本書力求簡明而不簡單，以便讓學生從整體概念上簡單地、邏輯地把握整個物理學。中有頗多例題并且不少附有評注，有頗多英文習題，以適應(yīng)21世紀對高校學生英文水平不斷提高的要求；有頗多技術(shù)應(yīng)用和理論擴展，還含有作者多年教學研究的成果；重視物理學史和科學家介紹，等等。這些對于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科學精神是十分有益的。　　本書可供綜合性大學、師范大學和工科院校的理工科非物理專業(yè)用作基礎(chǔ)物理學課程的教材，也可供物理專業(yè)用作參考書，并可作為其他高等院校文理科有關(guān)專業(yè)的教材或參考書。

書籍目錄

前言第1篇　時空觀與粒子力學　第1章　運動、時間與空間的相對性　　1.1　運動的相對性　　1.2　時間的相對性　　1.3　長度的相對性　　1.4　洛倫茲變換　相對論運動學　第2章　運動變化和相互作用　　2.1　質(zhì)點運動學　　2.2　幾種基本的運動學問題　　2.3　牛頓運動定律　　　2.4　質(zhì)心的運動和外力　第3章　時空對稱性與守恒定律　　　3.1　對稱性原理與守恒定律　　　3.2　空間平移對稱性和動量守恒定律　　　3.3　質(zhì)心坐標系與二體系統(tǒng)　　　3.4　時間平移對稱性能量守恒定律　　　3.5　科尼希定理　二體踫撞　　3.6　相對論中的守恒定律　　　3.7　空間各向同性與角動量守恒　　3.8　剛體定軸轉(zhuǎn)動　　3.9　研究與探索：廣義動量原理與廣義動量－能量原理　第4章　分子熱運動的統(tǒng)計描述　　　4.1　氣體狀態(tài)的描述　　　4.2　氣體分子熱運動的速率和能量分布　　4.3　氣體溫度和壓強的統(tǒng)計意義　　　4.4　能量按自由度均分定理　　4.5　分子的踫撞與氣體內(nèi)的遷移現(xiàn)象　第5章　能量轉(zhuǎn)換的熱力學定律　　　5.1　熱力學第一定律　　　5.2　熱力學第一定律對理想氣體的應(yīng)用　　5.3　循環(huán)過程　卡諾循環(huán)　　5.4　熱力學第二定律　卡諾定理　　　5.5　熵與熵增加原理　第6章　原子與原子核　　　6.1　α粒子散射與原子核式模型　　6.2　原子的量子態(tài)　　6.3　原子核及其放射性衰變　　6.4　核反應(yīng)中的守恒定律　第2篇　場與波　第7章　電荷與電場　　7.1　電荷　電場和電場強度　　　7.2　靜電場的環(huán)路定理和電勢　　　7.3　電場強度與電勢梯度的關(guān)系　　　7.4　電介質(zhì)　靜電場的高斯定理　　7.5　靜電場中的導體　電容　第8章　磁場　　8.1　磁場和磁感強度　　　8.2　畢奧－薩伐爾定律　　　8.3　電磁場的相對論變換　　　8.4　磁場的兩個基本定理　　8.5　磁場對電流的作用　　8.6　磁場中的磁介質(zhì)　　　8.7　磁場中的原子　第9章　電磁感應(yīng)與電磁場　　　9.1　電磁感應(yīng)定律　　　9.2　動生電動勢與感生電動勢　　　9.3　自感與互感　　9.4　電磁場的能量　電磁場能量密度　　9.5　麥克斯韋電磁場理論　　第10章　振動與波　　10.1　簡諧運動　相位　　10.2　振動的合成　受迫振動　　10.3　機械波　　10.4　波的疊加和干涉　駐波　　10.5　電磁振蕩與電磁波　　10.6　聲波　多普勒效應(yīng)第3篇　波粒二象性　第11章　光的波動性　　11.1　光的雙縫干涉　　11.2　薄膜干涉　劈尖干涉　牛頓環(huán)　　11.3　光的單縫與圓孔衍射　　11.4　光柵衍射　X射線的衍射　　11.5　光的偏振　馬呂斯定律　第12章　光的粒子性　　12.1　黑體輻射和普朗克量子假設(shè)　　12.2　光電效應(yīng)和愛因斯坦光子理論　　　12.3　康普頓散射　　12.4　光的波射二象性　第13章　粒子的概率波　　13.1　物質(zhì)的波粒二象性　　13.2　波函數(shù)及概率概念　不確定關(guān)系　　　13.3　薛定諤方程　　13.4　氫原子的量子力學模型　　13.5　原子的殼層結(jié)構(gòu)與元素周期律習題參考答案

章節(jié)摘錄

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